• 대한기계학회논문집A
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• 제41권9호
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• pp.869-876
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• 2017

기계시스템을 제어한다든지 그 부재를 설계하기 위하여 그리고 구동기의 용량을 결정하는데 있어서 구동력이나 조인트반력을 해석하는 것이 필요하다. 본 논문은 주어진 시스템의 운동을 구현하는 다양한 형태의 구동조건에 따른 구동력(또는 토크)을 조인트좌표 공간에서 계산하는 알고리즘을 제시한다. 조인트좌표를 기구학적 시스템의 일반좌표로 사용하며 운동방정식과 구속조건의 가속도식은 속도변환법을 이용하여 직교좌표공간으로부터 조인트좌표공간으로 변환한다. 수치예제를 통하여 제시된 알고리즘의 유용성을 확인한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.21-30
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• 1985

Tension Leg Platform (TLP)이란 평행위치로부터 일정 범위내에서 움직임으로 인하여 외 력의 효과를 완화시키는 compliant 구조물인 동시에, 기인장력을 받고 있는 연직 anchor cable 이 있으므로 부력이 자중을 초과하게 되는 안정한 platform 이다. 일반적으로 부체는 해상조건이 험할수록, 그리고 수심이 깊어질수록 동요가 심해지는데 TLP는 기인장 cable로 인하여 심해에서도 비교적 동요가 작아서 최근 대수심구조물의 총아로 각광받고 있다. 일찌기 Paulling 등이 TLP 거동의 예측을 위하여 수정된 Morison 방정식을 사용하는 선형동유체력합성방법을 발표하였다. 그러나 만일 TLP의 각 부재가 Morison 방정식의 가정이 성립할 수 없을 정도로 크다면 새로운 해석이 필요하다 하겠다. 일본의 Tanaka는 이런 경우에 McCamy-Fuchs 이론의 결과치를 이용하였으나, 완전한 해석이라기 보다는 일종의 간편법이라 하겠다. 본고에서는 큰 배수용적을 가진 연직부체가 있고, 이론적 해석의 결과를 검토해 볼 수 있는 수리모형 실험 결과가 있는 Deep Oil Technology (DOT) 회사의 TLP를 대상으로 하였다. 이 TLP는 부력을 전담하고 있는 연직축대칭 원통과 이들을 연결하고 있는 세부재로 이루어져 있어 축대칭부분에는 축대칭 Green 함수를 사용하여 동유체력을 구하고 세부재는 종래의 수정된 Morison 방정식의 항력항을 선형화하여 동유체력을 구하였다. 그리하여 부재의 각 미소부분에서 구한 힘들을 TLP의 중심에 원점을 둔 좌표계로 옮겨 동적응답을 구한 것이다. 본 해석에서 부재 상호간의 작용은 무시하였으며 단지 부재간의 거리효과만 고려하였다. 따라서 사용된 좌표계는 전체 (Global) 좌표계, 지점 (Local) 좌표계 및 파랑 (Wave) 좌표계 등이었고 각 좌표계간의 변환식이 필요하였다. 전체적인 해석정도는 선형이론으므로 케이블의 강성도 역시 선형적으로 구하였으며, 앞서 언급했다시피 Morison 방정식의 비선형항인 항력항은 Fourier 해석으로 선형화 하였다. 이러한 Fourier 해석은 잘 알려져 있는 Lorentz 원리와 같다고 볼 수 있다. 세부재의 경우 접선력은 무시하였고 수입자의 운동에 의한 부채에 대한 수직력만 고려하였다. 여기서 파랑좌표계에서 지점좌표계로의 좌표변환이 주의를 요하고 있다. 이제 이렇게 구한 각 힘들을 전체좌표 계에서 6개의 자유도별로 운동방정식에 대입하면 각 자유도별 동적응답이 구하여지는 것이다. DOT TLP의 Surge mode에 대한 동적응답을 실험치와 비교하여 본 결과, 세부재에 대한 고려를 뺄 수 없음을 알 수 있었다. 이는 연직축대칭 부체의 크기가 그리 크지 않으므로 인한 것이며, TLP의 원형의 경우에는 보다 더 관성력이 지배적일 것으로 사료된다.

• 기계저널
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• 제31권7호
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• pp.616-625
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• 1991

운동하는 임의 강체의 순간속도는 플뤼커의 축좌표에 의한 트위스트로 표현될 수 있고 마찬가 지로 직렬형 로봇의 손의 운동 또한 한 개의 트위스트로써 순간속도를 표현할 수 있었으며, Jacobian이 나선좌표로 구성되어 있음을 알았다. 한편, 강체에 작용하는 힘은 플뤼커의 방사좌 표에 의한 치로 표현될 수 있으며, 역관계에 있는 두 나선에 의하여 표현된 트위스트와 치가 로봇의 역학적 해석에 어떻게 이용되는 가를 예를 들어 설명하였다. 이처럼 나선이론은 다 자 유도를 갖는 로봇의 운동 및 역학적 해석에 이용될 수 있는 효과적인 수학적도구라 할 수 있다. 나선은 하나의 기하적 요소이며, 복잡한 강체의 운동을 표현함에 있어서 간편함을 제공한다. 이미 한 세기 전 쯤에 소개된 나선이론이 근래에 와서 이와 같이 로봇의 운동해석에 활용되고 있음은 이러한 때문이라 할 수 있겠다. 나선이론은 이 글에서 설명이 생략된 로봇의 동역학적 해석에도 활용되며, 또한 병렬형 구조를 갖는 로봇(parallel robots)의 해석 등에서도 찾아 볼 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.497-504
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• 2012

유한요소 해석법에서는 CAD 모델을 유한요소 모델로 이산화하기 때문에 CAD와 해석 모델의 차이로 인해 형상 설계민감도 및 최적설계에서 설계영역 매개 변수화에 어려움이 있다. 반면에 아이소-지오메트릭 해석법은 CAD 모델과 동일한 NURBS 기저함수와 조정점을 해석에 이용함으로써 설계의 기하학적 변화를 해석모델에 직접적으로 표현할 수 있기 때문에 전술된 여러 어려움들을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 일반 곡면 좌표계에서 아이소-지오메트릭 해석 모델을 정식화하여 곡면 부재에 대한 구조해석과 형상 설계민감도 해석을 수행하였다. 아이소-지오메트릭 해석에서는 법선, 접선, 곡률 등과 같은 고차의 기하학적 정보들이 엄밀하게 표현될 수 있기 때문에 주어진 CAD 모델에 적합한 일반 곡면 좌표계를 생성해 낼 수 있다. 기존의 아이소-지오메트릭 구조해석 및 설계민감도 해석 결과와 비교하여 제안된 해석방법론이 더 정확한 해와 더 빠른 수렴성을 보이는 것을 확인하였다.

• 한국측량학회지
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• 제14권2호
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• pp.209-218
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• 1996

본 연구에서는 지적측량기준점의 위치결정에 GPS측량을 실용화하기 위한 방법 도출에 목적을 두고 국내의 일부지역 내 지적삼각점 및 도근점을 대상으로 GPS측량을 수행하고 좌표변환기법과 GPS기선벡터에 의한 2차원 위치해석, 그리고 GPS와 지상측량데이타의 조합에 의한 위치해석을 실시하였다. 그 결과, 기존 지적측량기준망의 점검 에 GPS측량방법이 매우 효과적임을 알 수 있었으며, GPS기선벡터를 이용한 2차원 위치해석방법은 좌표계 변환을 하지 않고도 국내의 좌표체계에서 적용이 가능하였다. 그리고 지적도근점 위치결정과 같은 소규모 지역에서 행하는 측량에는 신속정지측량 또는 이동측량으로 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.137-144
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• 1984

경사사진(傾斜寫眞)은 수직사진(垂直寫眞)에 비해 촬영면적(撮影面積)이 넓고 접근하기 어려운 대상물(對象物)의 측정(測定)이 가능한 장점이 있는 반면, 판독을 위한 수직화(垂直化)과정이 복잡하다. 광학적(光學的)으로는 편위수정기(偏位修正機)를 사용해서 경사사진(傾斜寫眞)을 수직사진화상(垂直寫眞畵像)으로 얻을 수 있지만 경사각(傾斜角)이 큰 경우에는 광학적(光學的)인 처리(處理)가 불가능하다. 이에 본(本) 연구(硏究)는 광학적(光學的)으로 처리(處理)가 어렵고 정도(精度)가 낮은 편위수정(偏位修正)을 해석적(解釋的) 방법(方法)으로 해석(解析)함으로써 경사사진(傾斜寫眞)에 의한 시설물의 좌표해석(座標解析)의 한 기법(技法)을 제시하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1992년도 추계학술대회논문집; 반도아카데미, 20 Nov. 1992
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• pp.25-30
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• 1992

최근 전자계산기를 이용한 진동해석 방법이 눈부시게 발달하여, 일반 구조물 이나 기계 구조물 등의 동특성을 설계 단계에서 정도 높게 예측하는 것이 가능하게 되었다. 그러나 종래의 구조해석은 주어진 시스템의 동특성을 위한 것으로 얻어진 동특성으로부터 질량, 관성제원 및 스프링상수값 등의 설계상 수값을 규명하는 연구는 미미한 실정이다. 이것에 대한 해결방법으로 크게 해석적인 방법과 실험적인 방법으로의 접근이 있어 왔다. 해석적인 방법으로 유한요소해석에서 얻은 모드좌표를 물리좌표로 변환하는 방법으로 Guyan의 정축소와 같은 절점축소를 행하는 방법이 고찰되었다. 실험적인 방법으로 가 진실험에서 얻은 전달함수나 모드파라미터로부터 [M], [K] 행렬을 결정하는 연구가 있었지만 어떤것도 질량, 스프링상수 등의 설계상수를 완전히 규명하 지는 못하였다. 또한, 설계 단계에서 필요한 질량, 관성제원 또는 스프링상수 등의 최적한 값이나, 원하는 시스템특성을 얻을 수 있는 설계상수의 적정한 폭을 구하는 연구는 설계자의 경험과 반복된 시행착오에 의존하는 실정이다. 감도해석은 이러한 문제점을 개선하는 수단으로 설계변수에 대한 동특성의 변화율을 구하는 것이다. 감도해석을 수행하는 것은 어느 설계변수를 수정하 는 것이 주어진 동특성에 부합되는 지를 알려주고, 어느 것을 수정하는 것이 원하는 방향의 동특성변화에 가장 효과적인지를 알려주는 것이다. 따라서 감 도해석을 이용하여 설계의 최적화 프로그램을 만들수 있고, 이것은 설계자가 요구하는 동특성을 목적함수로 하여 주어진 구조물을 최적화하는 설계상수 값을 얻을 수 있게 한다. 본 논문에서는 강체모델의 동특성으로부터 모델의 설계 상수를 규명하고, 동특성의 개선을 위하여 설계변수의 변경량을 물리좌 표계에서 얻는것을 목적으로 한다. 강체 마운트계의 관성제원 및 마운트강성 의 규명을 위하여 임으로 주어진 설계상수를 모델데이타로 하여 관성제원과 스프링 강성을 구하였다. 관성제원의 규명은 주어진 모델의 관성값을 모르는 것으로 하여 임의의 초기 관성값으로 감도해석에 의해 주어진 계의 관성값 을 물리 좌표계에서 규명하였다. 마운트 강성의 규명도 관성제원의 규명과 같은 방법으로 임의의 강성값으로 감도해석을 하여 강성값을 규명하였다. 또 한 감도해석에 의한 동특성 변경은 특정한 고유진동 수의 변경이 필요할 때, 고유진동수의 이동을 위한 관성제원의 변경 및 마운트 강성변경값을 예측할 수 있다. 본 연구수행의 기본적인 흐름도는 Fig.1.1과 같다. 위와 같은 작업 으로 엔진 마운트와 같은 강체 모델의 시스템 규명을 행하는 경우에 유한요 소해석 및 가진 실험으로 얻은 고유진동수의 정보 또는 원하는 고유진동수 의 특성을 기본으로 실제 설계에서 사용이 가능하도록 물리 좌표계에서 관 성 제원 및 스프링상수를 구할 수 있을 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1878-1879
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• 2011

주로 사용하는 3상 교류 전동기는 3상의 전압, 전류가 인가되며, 이 3상인 a, b, c상 변수들을 변환하여 d. q, 0축으로 이루어진 직교 좌표계상의 변수로 변환하는 것을 좌표 변환 이라고 하며 통상적으로 교류기의 모델링 또는 해석 시 이 방식을 통하여 실행한다. 기본적으로 좌표 변환 즉 d - q변환은 사용하나 그 이후에 d축과 q축의 전류와 자속쇄교수 구해가는 방식과 d축과 q축을 해석하는 관점의 변화에 따라 모델링에 사용되는 수식이 변환하며 이러한 수식들을 활용하여 모델링을 함으로써 서로의 장단점을 비교하며, 그 비교를 통하여 교류기에 이론적으로 더 근접하고 단순화된 모델링에 대해 연구했다. 그래서 본론에서는 3가지 모델링을 비교한다. 각각의 모델링마다의 장점과 단점이 있으며 그러한 장단점을 비교하여 교류기에 더 근접한 모델링을 결정했다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1730-1735
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• 2003

In this paper, the absolute nodal coordinate formulation was introduced to describe the large deformation problems. And also, the modal coordinates were employed to represent the small elastic deformation. A new hybrid formulation was developed to combine the modal coordinates and the absolute nodal coordinates. A spherical joint and the DOT1 constraint were developed to carry out the numerical simulation of mechanical systems with kinematic joints. A beam example was suggested to show the new formulation. The simulation results using the modal coordinates and the absolute nodal coordinates show a good agreement to the experiments.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2006년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.5-8
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• 2006

본 논문에서는 3차원 좌표를 얻을 수 있는 카메라 Calibration 알고리듬을 확립하고, View Frustum(V.F.) 모델을 이용하여 도로의 영상을 모델화하였다. 그리고 주행하는 차선 내에 존재하는 선행차량의 위치측정 및 차량까지의 거리를 정확히 인식하기 위해 피칭오차를 보정하며 실시간으로 계측하는 알고리듬을 제안하였다. 기존의 많은 추돌 경보시스템(CWS)들은 도로가 평면이라 가정하여 도로와 차량사이의 기하적인 변화에 따른 오차 특성을 고려하지 않았다. 이를 보완하고자 본 논문에서는 카메라 Calibration 알고리듬을 적용하여 실세계 좌표계와 영상좌표계 사이의 기하해석으로 사영행렬을 추출하였고, V.F. 모델을 이용하여 소실점의 기하적인 해석을 통하여 차량의 피칭변화에 따른 오차특성을 실시간으로 보정하였다. 실험결과 거리의 오차를 2%이하로 줄일 수 있어 피칭변화에 강인함을 확인할 수 있었다.